JPH06244575A

JPH06244575A - 放熱器

Info

Publication number: JPH06244575A
Application number: JP5030059A
Authority: JP
Inventors: Takashi Kitahara; 孝志北原; Tadayoshi Shimanuki; 忠好島貫
Original assignee: PFU Ltd
Current assignee: PFU Ltd
Priority date: 1993-02-19
Filing date: 1993-02-19
Publication date: 1994-09-02
Anticipated expiration: 2013-04-28
Also published as: JP2744566B2

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は放熱器に関し、冷却効率の良好にする
ことを目的とする。【構成】複数のピン状の放熱フィン１、１・・を備えた
ヒートシンク２と、ヒートシンク２の上方に固定される
冷却ファン３とを有し、前記ヒートシンク２の放熱フィ
ン基端面４は、中央に行くにしたがって低くなる凹面に
形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリント基板上に実装
された高発熱素子を冷却するための放熱器に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、半導体素子の実装密度が向上する
につれて、半導体素子の発熱量が増大してきており、か
かる高発熱素子を効率的に冷却する手法として、図７に
示す放熱器が提案されている。

【０００３】この放熱器は、伝熱性の優れた材料により
形成され、上面に複数の放熱フィン１、１・・を突出さ
せたヒートシンク２と、該ヒートシンク２の上方に設け
られる冷却ファン３により構成される。

【０００４】しかして、この従来例において、高発熱素
子の発熱を吸熱したヒートシンク２には、冷却ファン３
により強制空冷されることとなる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来
例において、冷却ファン３は、中心部に配置されるモー
タ６によりファン７を回転させる構成を取り、しかも、
モータ６は、冷却風の送出面への投射面積が大きなため
に、冷却風発生能力は必ずしも高くはなく、所望の冷却
効果を発揮させるには、モータ６の回転数等を向上させ
る必要があり、騒音の発生等を惹起するという欠点を有
するものであった。

【０００６】また、上記冷却ファン３は、上述したよう
に、中心部にモータ６が配置されるために、冷却風量
は、発熱量が最も多いヒートシンク２の中心部において
少なくなり、冷却効率は決して高くはないという欠点を
有するものであった。

【０００７】本発明は、以上の欠点を解消すべくなされ
たものであって、冷却効率の良好な放熱器を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、実施例に対応する図１に示すように、複数のピン状
の放熱フィン１、１・・を備えたヒートシンク２と、ヒ
ートシンク２の上方に固定される冷却ファン３とを有
し、前記ヒートシンク２の放熱フィン基端面４は、中央
に行くにしたがって低くなる凹面に形成される放熱器を
提供することにより達成される。

【０００９】

【作用】本発明に係る放熱器は、ヒートシンク２の上部
に冷却ファン３を装着して構成され、該冷却ファン３か
らの冷却風によりヒートシンク２をスポット冷却する。

【００１０】ヒートシンク２は、複数のピン状の放熱フ
ィン１、１・・を備えており、放熱フィン基端面４は、
中央に行くにしたがって低くなる凹面に形成される。こ
の結果、隣接する放熱フィン１の放熱フィン基端面４か
らの突出高さは、ヒートシンク２の内方に位置する方が
高くなり、双方の間に圧力損失の差が生じることとな
る。この圧力損失の差により、冷却ファン３から送出さ
れた冷却風は、ヒートシンク２の中心部に寄せられるこ
ととなり、発熱量の高いヒートシンク２の中心部が効率
的に冷却される。

【００１１】さらに、ヒートシンク２の板厚は、中央部
において薄いために、放熱が促進され、かつ、外周に行
くにしたがって板厚が厚くなるために、熱伝導率が向上
し、伝導冷却効率が向上する。

【００１２】また、請求項２記載の発明において、ヒー
トシンク２の放熱フィン１は、先端に行くにしたがって
断面積が小さくされ、冷却ファン３から送出される冷却
風がヒートシンク２の放熱フィン基端面４にまで達しや
すくなる。

【００１３】この結果、送風量の同じ冷却ファン３を使
用した場合には、実効風量の増大がもたらされる。さら
に、請求項３記載の発明において、放熱フィン１は、マ
トリクスのグリッドを１個おきに占有して千鳥状に配列
される。放熱フィン１を間引きして設けることにより、
冷却風の圧損が減少し、実効風量の増加がもたらされ、
かつ、冷却風がすべての放熱フィン１に当たりやすくな
る。

【００１４】また、請求項４記載の発明においては、冷
却風の圧損の減少を最小限に抑え、かつ、放熱面の増加
をももたらす。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の望ましい実施例を添付図面に
基づいて詳細に説明する。図１に本発明の第１の実施例
を示す。この実施例において、放熱器は、アルミニウム
材等の伝熱性の良好な材料で形成されるヒートシンク２
と、冷却ファン３により構成される。

【００１６】冷却ファン３は、中心部に配置されるモー
タ６によりファン７を回転駆動し、下方に向けて冷却風
を送出するもので、図示しない適宜手段によりヒートシ
ンク２の上部に装着される。

【００１７】一方、ヒートシンク２は、上面に複数のピ
ン状の放熱フィン１、１・・を突設して形成されてお
り、伝熱性コンパウンド、あるいは接着剤を使用して高
発熱素子のヒートシンク面に接合される。

【００１８】また、この実施例において、ヒートシンク
２の放熱フィン基端面４は、中心線が最下点となるＶ字
形に沿うように形成されており、中心線に向かうにした
がって低くなる凹面とされている。

【００１９】なお、図示の実施例において、放熱フィン
基端面４は、Ｖ字形状に沿うようにして中心線に向かっ
て下り勾配とされているが、これに限らず、曲率面等に
沿って中心点に行くに従って低くなるように形成するこ
とも可能である。

【００２０】図２（ａ）に上述した実施例の変形例を示
す。この変形例において、ヒートシンク２の中心線上に
は、一文字状の仕切板８が設けられる。この仕切板８
は、両端からの冷却風の干渉を抑えるもので、同時に放
熱フィン１をも兼ねる。

【００２１】さらに、図２（ｂ）に示すように、中央部
にＬ字状の放熱フィン兼ガイド板９を設けることによ
り、周囲の冷却風を中心に集めることもできる。本発明
の第２の実施例を図３に示す。この実施例において、ヒ
ートシンク２の放熱フィン１は、対向する二側壁を傾斜
面として尖頭状に形成される。

【００２２】本実施例は、冷却ファン３からの冷却風
を、放熱フィン基端面４にまで達しやすくすることによ
り、冷却効率を向上させるものであり、断面積が、先端
に行くにしたがって小さくなっていれば、必ずしも尖頭
状でなくても良いが、冷却風の放熱フィン基端面４への
導入を促進するためには、少なくとも、放熱フィン１の
先端の面積の合計を、全面積の２０パーセント以下とす
るのが望ましい。

【００２３】また、上述した実施例において、傾斜面は
同一方向を向いているが、傾斜面をヒートシンク２の中
心に向けるように形成することは、望ましい変形であ
り、さらに、放熱フィン１の断面形状は、矩形の他に、
円形等種々のものであってもよい。

【００２４】本発明の第３の実施例を図４に示す。以下
に説明する実施例は、冷却ファン３から送出される冷却
風の圧損を可及的に少なくすることにより、冷却ファン
３の実効風量を増加させるもので、図示の実施例におい
て、ヒートシンク２上の放熱フィン１は、マトリクスの
グリッドを１個おきに占有して千鳥状に配列される。

【００２５】本発明の第４の実施例を図５に示す。この
実施例は、上述した第３の実施例において放熱フィン１
により占有されていないグリッド上に断面積の小さな補
助フィン５を配置したもので、冷却風の圧損を増加させ
ることなく、放熱面積を向上させることができる。

【００２６】また、本実施例において、図６に示すよう
に、外周部のグリッド上には、通常のヒートシンク２と
同様に放熱フィン１を配置した場合には、冷却風が冷却
に寄与しないままにヒートシンク２上を素通りすること
が防止され、冷却効率をより向上させることが可能にな
る。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る放熱
器によれば、パワーの限られた冷却フィンの冷却風を有
効に利用することができるので、冷却効率を向上させる
ことができる上に、パワーの大きな冷却フィンを使用す
る必要がないために、騒音の発生を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す図で、（ａ）は断面図、
（ｂ）は側断面図、（ｃ）は平面図である。

【図２】図１の変形例を示す図である。

【図３】本発明の第２の実施例を示す図で、（ａ）は断
面図、（ｂ）は平面図である。

【図４】本発明の第３の実施例を示す図で、（ａ）は側
面図、（ｂ）は平面図である。

【図５】本発明の第４の実施例を示す図で、（ａ）は側
面図、（ｂ）は平面図である。

【図６】図５の変形例を示す図である。

【図７】従来例を示す図であり、（ａ）は側面図、
（ｂ）は平面図である。

【符号の説明】

１放熱フィン２ヒートシンク３冷却ファン４放熱フィン基端面５補助フィン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０１Ｌ 23/467

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のピン状の放熱フィン（１、１・・）
を備えたヒートシンク（２）と、ヒートシンク（２）の上方に固定される冷却ファン
（３）とを有し、前記ヒートシンク（２）の放熱フィン基端面（４）は、
中央に行くにしたがって低くなる凹面に形成される放熱
器。
【請求項２】複数のピン状の放熱フィン（１、１・・）
を備えたヒートシンク（２）と、ヒートシンク（２）の上方に固定される冷却ファン
（３）とを有し、前記ヒートシンク（２）の放熱フィン（１）は、先端に
行くにしたがって断面積が小さくされる放熱器。
【請求項３】複数のピン状の放熱フィン（１、１・・）
を備えたヒートシンク（２）と、ヒートシンク（２）の上方に固定される冷却ファン
（３）とを有し、前記放熱フィン（１）は、マトリクスのグリッドを１個
おきに占有して千鳥状に配列される放熱器。
【請求項４】前記放熱フィン（１）により占有されない
グリッド上には、放熱フィン（１）より小さな断面積を
有する補助フィン（５）を配置した請求項３記載の放熱
器。